Eksperimentasi

EKSPERIMENTASI

A.  PENGERTIAN EKSPERIMEN

Menurut Cooper and Emory (1995), eksperimen adalah studi yang melibatkan intervensi peneliti melebihi persyaratan untuk pengukuran.   

Menurut Jogiyanto(2007), eksperimen (experiment) adalah suatu studi yang melibatkan keterlibatan peneliti memanipulasi beberapa variabel, mengamati dan mengobservasi efeknya.

Dari definisi ini dapat diketahui bahwa peneliti di eksperimen tidak hanya melakukan pengukuran saja, tetapi juga melakukan intervensi lainnya. Intervensi yang umum dilakukan adalah memanipulasi beberapa variabel, mengamatinya dan mengobservasi efeknya terhadap subyek yang diteliti. Variabel-variabel yang dimanipulasi atau yang diberi treatmen adalah variabel-variabel independen dan variabel yang diamati efeknya adalah variabel dependen.

B.  EVALUASI EKSPERIMEN

   Keuntungan

Eksperimen datang lebih dekat daripada metode pengumpulan data primer manapun untuk mencapai tujuan ini. Keuntungannya yaitu: (1) kemampuan peneliti untuk memanipulasi variabel bebas, (2) kontaminasi dari variabel-variabel extraneous dapat dikontrol dengan lebih efektif daripada desain-desain lainnya, (3) kemudahan dan biaya eksperimentasi lebih unggul dibandingkan dengan metode-metode lain, dan (4) peniruan (replication) atau mengulang sebuah eksperimen dengan kelompok subjek dan kondisi yang berbeda mengarah ke penemuan tentang pengaruh rata-rata dari variabel bebas yang berbeda dalam orang, situasi dan waktu.

   Kerugian

Kepalsuan laboratorium adalah kerugian utama metode eksperimental yang dapat disangkal. Kedua, generalisasi dari sampel probabilitas dapat menimbulkan masalah meskipun penempatan (assignment) dilakukan secara acak. Ketiga, meskipun ekperimentasi berbiaya rendah, banyak aplikasi eksperimentasi jauh melampaui anggaran untuk metode-metode pengumpulan data primer lainnya. Keempat, eksperimentasi paling efektif ditargetkan pada masalah-masalah yang terjadi pada saat ini dan yang akan datang. Studi-studi eksperimental yang terjadi di masa lalu adalah tidak feasible dan studi tentang tujuan dan prediksi adalah sulit.

C.  LANGKAH-LANGKAH EKSPERIMEN

Untuk melakukan eksperimen, langkah-langkah yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut ini:

1.      Memilih variabel-variabel yang relevan

Tugas peneliti adalah menerjemahkan masalah yang tidak berbentuk manjadi pertanyaan atau hipotesa yang paling baik menyatakan tujuan-tujuan peneliti. Dari hipotesis-hipotesisnya, variabel-variabel independen dan dependen dapat ditentukan. Variabel-variabel yang akan digunakan di eksperimen berhubungan dengan hipotesis-hipotesis yang sudah dikembangkan. Jumlah variabel dalam sebuah eksperimen dibatasi oleh anggaran proyek, alokasi waktu, ketersediaan dari kontrol yang tepat, dan jumlah subjek yang sedang diuji. Kendala-kendala yang harus dihadapi peneliti pada tahap ini adalah (1)memilih variabel-variabel terbaik dalam merepresentasi konsep-konsep asli secara operasional, (2) menentukan berapa banyak variabel yang akan diuji, dan (3) memilih atau mendesain ukuran-ukuran yang tepat untuk variabel-variabel tersebut.

2.      Menentukan tingkat dari treatmen

Tingkat treatment atau tingkat variabel bebas adalah perbedaan-perbedaan yang dibuat peneliti di antara berbagai aspek kondisi perlakuan. Tingkat-tingkat yang menunjukkan variabel bebas sebaiknya dirancang sedemikian rupa agar mudah dipahami dan umum.

3.      Mengontrol lingkungan eksperimen

Variabel extraneous perlu dikontrol, karena berpotensi untuk mendistorsi pengaruh perlakuan pada variabel dependen. Pada tahap ini terutama berhubungan dengan kontrol eksperimental yang menyatu dengan lingkungan fisik dari kesperimen tersebut. Bentuk kontrol lain melibatkan subjek dan penguji. Dua pendekatan yang mengawasi komplikasi yang tidak diinginkan, seperti reaksi-reaksi subjek terhadap kondisi yang diharapkan dan pengaruh penguji yaitu buta dan buta-ganda (double-blind). Apabila subjek tidak tahu apakah mereka sedang menerima perlakuan eksperimen maka mreka disebut buta. Apabila penguji tidak tahu apakah mereka sedang melakukan perlakuan pada kelompok eksperimental atau pengawasannya, maka eksperimen tersebut disebut double-blind.

4.      Memilih disain eksperimen yang sesuai

Desain eksperimental bertindak sebagai rencana-rencana posisional dan statistik untuk menguji hubungan antara perlakuan eksperimental dan observasi penguji atau titik-titik pengukuran dalam skema studi yang bersifat sementara. Pemilihan desain yang cocok dengan tujuan penelitian meningkatkan probabilitas bahwa perubahan yang diamati di dalam variabel dependen disebabkan oleh manipulasi variabel-variabel bebas dan bukan faktor lain sehingga secara simultan memperkuat kemampuan menggeneralisasi hasil-hasil di luar latar eksperimental. Disain eksperimen yang sesuai adalah yang sesuai dengan tujuan risetnya. Beberapa disain eksperimen yang dibahas adalah One-shot Case Study, One-group Pretest-Post-Test, Static Group Comparison, Pretest-Post-Test Control Group, Post-Test-Only Control Group, Completely Randomized Design, Randomized block design, Latin Square Design and Factorial Design.

5.      Memilih dan menempatkan subyek

Subjek yang dipilih untuk eksperimen sebaiknya mewakili populasi yang akan digeneralisasi oleh peneliti. Subyek-subyek perlu ditentukan jumlah dan orangnya untuk dipilih sebagai anggota di grup treatmen dan di grup kontrol. Pengambilan sampel dapat dilakukan secara acak dan dengan pencocokan. Prosedur untuk pengambilan sampel acak dari subjek eksperimental adalah serupa dengan prinsip pemilihan responden untuk survei. Objek pencocokan adalah mencocokan setiap subjek eksperimental dan subjek kontrol pada setiap karakteristik yang digunakan dalam penelitian.

6.      Melakukan uji-pilot (pilot-test)

Uji pilot atau tes percobaan dimaksudkan untuk menunjukan kesalahan-kesalahan dalam desain dan kontrol yang tidak benar terhadap kondisi lingkungan atau kondisi yang tidak ada hubungannya.

7.      Merevisi eksperimen

Berdasarkan hasil tes percobaan, memungkinkan dilakukannya perbaikan sebelum tes final. Ini merupakan peluang terbaik bagi peneliti untuk memperbaiki naskah, memperhatikan masalah-masalah dengan kondisi-kondisi laboratorium dan menscan lingkungan untuk meneliti faktor-faktor yang dapat mengacaukan hasil eksperimen.

8.      Melakukan uji eksperimen

Bukan berarti data dari eksperimen-eksperimen mudah dianalisis, hanya saja data itu lebih mudah diatur karena pengaruh tingkat kondisi perlakuan, tes pendahuluan dan pasca tes, dan struktur kelompok.

9.      Mencatat hasil eksperimen

Hasil dari eksperimen dapat diamati (diobservasi) dan kemudian dicatat dengan menggunakan kertas dan pensil, direkam atau dicatat lewat interaksi dengan komputer.

D.  VALIDITAS DALAM EKSPERIMENTASI

Meskipun ada beberapa bentuk validitas yang berbeda, di sini hanya ada dua bentuk utama yang dibahas: validitas internal dan validitas eksternal. Masing-masing tipe validitas ini memiliki ancaman-ancaman spesifik yang perlu kita waspadai.

v Validitas Internal

Validitas internal (internal validity) adalah pengukuran seberapa benar atau valid kausalitas terjadi, yaitu seberapa benar variasi di variabel dependen diakibatkan oleh variasi dari variabel-variabel independennya. Ancaman terhadap validitas internal dapat disebabkan oleh beberapa hal sebagai berikut ini:

1.    Sejarah (history)

Sejarah (history) adalah peristiwa-peristiwa yang terjadi antara periode sebelum tes (pretest) dengan sesudah tes (posttest) yang dapat mempengaruhi hasil penelitian. Selama eksperimen dilakukan, subyek mendapat treatmen atau manipulasi. Akan tetapi, peristiwa lain dapat terjadi selama pemberian treatmen tersebut.

2.    Maturasi (maturation)

Jika sejarah merupakan efek peristiwa-peristiwa lain selama eksperimen yang dapat mempengaruhi hasil, maturasi (maturation) adalah efek waktu yang dapat mempengaruhi hasil eksperimen. Karena waktu yang berlalu, maka subyek dapat berubah.

3.    Pengujian (testing)

Efek dari sebuah pengujian (testing) atau manipulasi dapat mempengaruhi hasil dari pengujian berikutnya karena adanya proses pembelajaran. Pengalaman yang hanya ada dalam tes pertama bisa memiliki efek pembelajaran (learning effect) yang mempengaruhi hasil-hasil dari tes kedua.

4.    Instrumentasi (instrumentation)

Instrumentasi (instrumentation) adalah efek dari pergantian instrumen pengukur atau pengamat di eksperimen yang dapat memberikan hasil penelitian yang berbeda. Pergantian pengamat (observer) juga dapat mengganggu hasil penelitian, karena pengamat yang berbeda dapat memberikan hasil pengamatan yang berbeda yang tidak konsisten. Sebaliknya pengamat yang tidak pernah diganti untuk beberapa pengamatan juga dapat mengganggu hasil penelitian karena pengamat tersebut dapat bosan, lelah dan penurunan mental lainnya.

5.    Seleksi (selection)

Seleksi (selection) terjadi jika subyek yang dipilih mempunyai karakteristik yang berbeda di sampel eksperimen dengan yang ada di sampel kontrol. Untuk memenuhi validitas internal, sampel eksperimen dan sampel kontrol harus mempunyai karakteristik yang ekuivalen dengan yang berbeda hanya kategori ataun treatmennya saja. Randomisasi dan pair-matching dapat mengatasi seleksi ini.

6.    Regresi (regression)

Regresi (regression) merupakan validitas internal yang akan terancam karena nilai-nilai subyek yang kecil akan cenderung bergeser naik menjadi nilai yang akan membesar dan sebaliknya subyek dengan nilai yang besar akan cenderung bergeser ke nilai yang kecil. Ancaman validitas internal dapat terjadi jika subyek di sampel-sampel dipilih berdasarkan nilai-nilai ekstrem mereka.

7.    Mortaliti eksperimen (experiment mortality)

Mortaliti eksperimen (experiment mortality) terjadi jika komposisi dari subyek di sampel eksperimen yang diteliti berubah selama pengujian.

Beberapa ancaman validitas internal dapat diatasi dengan proses randomisasi. Akan tetapi terdapat beberapa ancaman validitas internal yang terjadi yang tidak dapat diatasi secara randomisasi. Ancaman-ancaman validitas internal ini adalah sebagai berikut ini:

a)    Difusi atau imitasi perlakuan

Terjadi jika subyek di grup eksperimen berbicara atau berkomunikasi dengan subyek di grup konterol yang dapat mengakibatkan subyek di grup kontrol belajar terhadap treatmennya.

b)   Penyamaan berimbang (compensatory equalization)

Ancaman validitas internal ini terjadi jika treatmen di grup treatmen sangat menarik yang dapat membuat subyek-subyek di grup kontrol tidak puas. Jika tindakan treatmen yang sama diberikan kepada subyek-subyek di grup kontrol untuk mengkompensasi kekecewaan mereka, maka hasil dari eksperimen dapat terganggu.

c)    Persaingan berimbang (compensantory rivalry)

Ancaman validitas internal ini terjadi jika subyek di grup kontrol mengetahui bahwa mereka adalah subyek di grup kontrol tersebut. Compensantory rivalry terjadi karena subyek di grup kontrol merasa bersaing dengan subyek di grup treatmen dan akan menyebabkan subyek di grup kontrol bekerja lebih keras untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.

d)   Demoralisasi kemarahan terhadap hal yang merugikan (resentful demoralization of the disadvantaged)

Resentful demoralization of the disadvantaged terjadi karena treatmen yang diberikan menarik dan eksperimen itu sendiri juga obtrusif, sehingga subyek di grup kontrol yang tidak mendapatkan treatmen tersebut merasa tidak puas yang akibatnya dapat menurunkan kerja sama dengan hasil yang tidak optimal.

Tabel 1.1 Ancaman terhadap validitas internal di ekspermien

Ancaman	Penjelasan
1.     Sejarah (history)	1. Pengaruh peristiwa-peristiwa lain yang terjadi antara periode pretest dan posttest.
2.     Maturasi (maturation)	2. Pengaruh waktu yang mempengaruhi subyek.
3.     Pengujian (testing)	3. Pengaruh pengujian sebelumnya yang membuat subyek belajar yang akan mempengaruhi pengujian selanjutnya.
4.     Instrumentasi (instrumentation)	4. Pengaruh pergantian instrumen atau pergantian pengamat.
5.     Seleksi (selection)	5. Pengaruh karakteristik subyek yang berbeda di grup treatmen dengan yang di grup kontrol.
6.     Regresi (regression)	6. Pengaruh menuju ke garis regresi yang berupa nilai ekspektasi sehingga nilai-nilai kecil akan cenderung bergerak naik dan nilai-nilai besar akan cenderung bergerak turun.
7.     Mortaliti eksperimen (experiment mortality)	7. Pengaruh perubahan komposisi subyek di grup treatmen.

v Validitas Eksternal

Faktor-faktor validitas internal menyebabkan kebingungan tentang apakah perlakuan eksperimental (X) atau faktor-faktor yang tidak ada hubungannya merupakan sumber perbedaan eksperimental. Di antara ancaman-ancaman yang ada, berikut ini adalah ancaman yang bersifat interaktif.

1.    Reaktivitas Pengujian pada X

Efek reaktif adalah efek yang membuat subjek sensitif terhadap prates, sehingga mereka menanggapi stimulus eksperimental secara berbeda.

2.    Interaksi Seleksi dan X

Proses menyeleksi subjek untuk eksperimen bisa menjadi sebuah ancaman terhadap validitas eksternal. Populasi dari mana subjek-subjek diseleksi mungkin tidak sama dengan populasi yang diinginkan untuk menggeneralisasi hasil eksperimen.

3.    Faktor-Faktor Reaktif Lain

Latar eksperimental sendiri bisa memiliki efek yang membiaskan tanggapan subjek terhadap X. Sebuah latar artifisial dengan jelas dapat memberikan hasil-hasil yang tidak mewakili populasi yang lebih besar. Masalah-masalah dalam validitas internal dapat diatasi dengan desain eksperimen yang teliti, tetapi ini kurang bermanfaat untuk validitas eksternal. Validitas eksternal adalah persoalan generalisasi, dan dalam bahasa logika, ini merupakan proses ekstrapolasi induktif di luar data yang telah dikumpulkan.

E.  DESAIN PENELITIAN EKSPERIMENTAL

Desain eksperimental menunjukkan bentuk dari eksperimen yang akan dilakukan. Tujuan dari desain eksperimental ini adalah untuk mendapatkan bentuk eksperimen yang diinginkan sesuai dengan kondisi lingkungan yang ada sehingga didapatkan bentuk eksperimen yang tepat untuk mengontrol kontaminasi yang terjadi di hubungan kausal antara variabel-variabel independen terhadap variabel dependen. Terdapat tiga kelompok desain eksperimental, yaitu:(1) praeksperimen, (2) eksperimen sejati, dan (3) eksperimen lapangan.

Sebelum membahas masing-masing desain eksperimen tersebut, beberapa variabel dan simbol atau notasi perlu disetujui terlebih dahulu sebagai berikut ini:

Y       = variabel dependen, variabel hasil dari treatmen

X       = variabel independen, variabel yang akan diberi treatmen

T       = treatmen yang diberikan

à      = arah pengaruh dari treatmen

R       = proses randomisasi

P_1,3,5.. = pengukuran awal di variabel dependen sebelum pemberian treatmen

P_2,4,6.. = pengukuran di variabel dependen setelah pemberian treatmen

   Desain Praeksperimental

Desain praeksperimental merupakan desain eksperimen yang sederhana yang tidak menggunakan sampel kontrol atau jika digunakan sampel kontrol tetapi tidak ekuivalen dengan sampel treatmennya karena item-item sampel tidak dipilih secara random. Beberapa desain praeksperimen adalah studi kasus satu-tembakan (one-shot case study), desain prates-pascates satu-kelompok (one-group Pretest-Post-Test) dan perbandingan kelompok statis (design dan Static Group Comparison).

1)   Studi Kasus Satu-Tembakan (one-shot case study)

Desain eksperimen ini merupakan desain yang sangat sederhana. Subyek di treatmen diberi treatmen (T) yang merupakan nilai di variabel independen (X) dan kemudian dilakukan pengukuran (P) untuk melihat hasilnya di variabel dependen (Y).

Bentuk umum dari desain ini adalah sebagai berikut:

Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran di variabel dependen (Y)
T	à	P2

Contoh penerapan desain eksperimen ini adalah pemberian obat pelangsing tubuh pada subyek sampel treatmen dan kemudian mengamati hasil penurunan berat badan subyek akibat obat tersebut. Dengan demikian variabel independen X adalah obat pelangsing tubuh dan variabel dependen Y adalah penurunan berat badan manusia.

Desain eksperimen merupakan desain yang sangat sederhana yang tidak menggunakan pretest dan tidak menggunakan sampel kontrol. Dengan tidak adanya pretest, maka nilai awal sebelum diberikannya treatmen tidak diketahui, sehingga efek dari treatmen tidak dapat ditentukan kecuali jika nilai awal sebelum pretest adalah nol. Misalnya hasil setelah diberi obat pelangsing tubuh dan subyek di ukur berat badannya adalah sebesar P₂ = 50 kg. Nilai ini bukan efek dari obat pelangsing tubuh. Efek dari obat pelangsing tubuh seharusnya adalah 50 kg dikurangi dengan berat sebelum di beri obat, yaitu nilai pretest. Dengan tidak adanya sampel kontrol, maka ancaman dari validitas internal dapat terjadi, yaitu akibat dari sejarah dan maturasi.

2)   Desain Prates-Pascates Satu-Kelompok (one-group Pretest-Post-Test)

Desain eksperimen ini menggunakan pretest tetapi masih belum menggunakan sampel kontrol. Bentuk umum dari desain eksperimen ini adalah sebagai berikut:

Pengukuran sebelum treatmen	à	Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran di variabel dependen (Y)
P1	à	T	à	P2

Contoh sebelumnya tentang pemberian obat pelangsing tubuh kepada subyek sampel eksperimen. Setelah diberi obat pelangsing tubuh, berat badan subyek diukur sebesar P₂ = 45 kg. Dengan adanya pretest, subyek diukur terlebih dahulu sebelum diberi treatmen, yaitu sebesar P₁, misalnya adalah sebesar 55 kg. Untuk sementara dapat disimpulkan bahwa obat pelangsing tubuh telah membuat berat badan subyek menurun sebesar (P₂ – P₁) atau sebesar (45 kg – 55 kg) = 10 kg. Dengan tanpa adanya sampel kontrol, maka sangat sulit dipastikan bahwa penurunan berat badan 10 kg ini bukan karena variabel ekstrani. Jika subyek di sampel kontrol tidak menurunkan berat badannya karena tidak mendapatkan treatmen, maka dapat dipastikan penurunan 10 kg tersebut akibat obat pelangsing tubuh. Akan tetapi jika subyek di sampel kontrol juga turun sebesar 10 kg . maka dapat disimpulkan bahwa penurunan 10 kg ini bukan akibat obat pelangsing tubuh tetapi akibat variabel ekstrani.  

Dengan tidak menggunakannya sampel kontrol, validitas internal terancam. Ancaman ini datang dari akibat sejarah dan maturasi.

3)   Perbandingan Kelompok Statis (design dan Static Group Comparison)

Desain eksperimen ini menggunakan dua grup, yaitu sampel treatmen dan sampel kontrol, tetapi tidak menggunakan pretest. Bentuk umum dari desain eksperimen ini adalah sebagai berikut:

Grup	Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran variabel dependen (Y)
Treatmen	T	à	P2
Kontrol			P4

Walaupun desain ini menggunakan sampel kontrol, tetapi dari treatmen masih sulit diukur. Jika sampel treatmen dan sampel kontrol adalah ekuivalen (dipilih secara random atau dengan pair-matching), maka efek dari treatmen adalah (P₂-P₄).

Misalnya subyek-subyek di sampel treatmen dan di sampel kontrol mempunyai berat badan awal yang ekuivalen. Yang membedakan antara kedua grup ini adalah satu mendapat treatmen dan satu tidak mendapat treatmen. Setelah diberi treatmen, berat badan subyek adalah 48 kg (P₂) dan sampel kontrol yang tidak mendapat kontrol treatmen, berat badan subyek setelah ditimbang adalah 50 kg (P₄), maka efek dari obat adalah menurunkan berat badan sebesar (P₂ – P_4­) atau sebesar (48 kg – 50 kg) atau sebesar 2 kg.

Dengan tidak dipilihnya subyek-subyek di grup kontrol yang ekuivalen dengan subyek-subyek di grup treatmen, maka validitas internal dapat terancam. Ancaman ini berasal dari seleksi (selection).

   Desain Eksperimental Sejati

Jika di pre-experiment tidak digunakan sampel kontrol atau jika digunakan sampel kontrol tetapi tidak ekuivalen dengan sampel treatmen karena item-item sampelnya tidak dipilih secara random, maka di eksperimental sejati digunakan sampel kontrol yang ekuivalen dengan sampel treatmen. Ekuivalensi antara ke dua sampel dapat dilakukan dengan cara randomisasi atau pair-matching.

1)   Desain Kelompok Kontrol Prates-Pascates (Pretest-Post-Tese Control Group)

Desain ini menggunakan pre-test dan sampel kontrol atau grup kontrol. Perbedaannya adalah grup kontrol di eksperimen-betulan (true-experiment) ini ekuivalen dengan grup treatmennya dengan cara randomisasi, yaitu subyek dipilih secara random (diberi simbol R). Bentuk umum dari desain ini adalah sebagai berikut ini:

Grup	Randomisasi	Pengukuran sebelum treatmen	à	Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran di variabel dependen (Y)
Treatmen	R	P1	à	T	à	P2
Kontrol	R	P3	à		à	P4

 Efek dari eksperimen ini adalah (P₂-P₁) - (P₄-P₃) atau (P₂-P₄) - (P₃-P₁). Misalnya eksperimen memberikan obat pelangsing tubuh kepada grup treatmen tetapi tidak pada grup kontrol. Hasil dari eksperimen ini misalnya adalah sebagai berikut:

Grup	Randomisasi	Rata-rata berat badan sebelumnya	à	Pemberian treatmen berupa obat pelangsing tubuh	à	Rata-rata berat badan setelah treatmen
Treatmen	R	55 kg	à	Diberi obat	à	45 kg
Kontrol	R	55 kg	à		à	50 kg

Efek dari obat pelangsing tubuh adalah sebesar (45 kg – 55 kg) – (50 kg – 55 kg) = 5 kg. Karena subyek dipilih secara random dan digunakan grup kontrol, maka efek sejarah dan maturasi tidak terjadi. Efek dari sejarah dan maturasi yaitu sebesar (50 kg – 55 kg) = 5 kg tertangkap di grup kontrol. Efek total setelah treatmen, yaitu sebesar 10 kg yaitu (45 kg – 55 kg) di grup treatmen terdiri dari dua komponen. Komponen yang pertama adalah efek sejarah sebesar 5 kg yaitu akibat peristiwa lain dan efek dari treatmennya yaitu sebesar 5 kg.  Akan tetapi, karena dilakukan pengukuran dua kali, yaitu pre-test dan post-test, maka validitas internal dapat terancam lewat testing dan instrumentation. 

2)   Desain Kelompok Kontrol Hanya Pascates (Post-Test-Only Control Group)

Jika subyek di grup treatmen dan grup kontrol sudah dipilih secara random atau secara padanan-sepasang (pair-matching), sehingga kedua grup ekuivalen, maka pretest sudah tidak diperlukan lagi, karena niali awal kedua grup adalah ekuivalen. Bentuk umum dari desain eksperimen ini adalah sebagai berikut:

Grup	Randomisasi	Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran di variabel dependen (Y)
Treatmen	R	T	à	P2
Kontrol	R		à	P4

Efek dari eksperimen adalah sebesar (P₂ – P₄). Untuk kasus pemberian obat pelangsing tubuh sebelumnya, maka efek dari obat pelangsing tubuh adalah sebesar (48 kg – 50 kg) = 2 kg.

Karena digunakan grup treatmen dan grup kontrol yang subyeknya dipilih secara random atau secara padanan-sepasang (pair-matching), maka efek sejarah, maturasi, seleksi dan regresi terkontrol. Efek dari testing berkurang karena subyek hanya diukur sekali saja yaitu post-test.

   Ekstension dari Desain Eksperimental Sejati

Istilah faktor (factor) banyak digunakan di ekstension dari desain eksperimental sejati. Faktor (factor) adalah nilai yang diberikan di variabel independen. Faktor terdiri dari faktor-faktor aktif (active factors) dan faktor-faktor blokan (blocking factors). Faktor-faktor aktif (active factors) adalah faktor-faktor yang nilai tingkatannya diberikan lewat treatmen. Faktor-faktor blokan (blocking factors) adalah faktor-faktor yang nilai tingkatannya sudah ada, misalnya laki-laki dan perempuan, besar dan kecil lainnya.

1)   Desain yang Diacak dengan Sempurna (Completely Randomized Design)

Desain ini didasarkan pada beberapa grup atau sampel yang dipilih berdasarkan faktor aktif, yaitu faktor yang nilainya diberikan lewat treatmen. Misalnya faktor aktif adalah arisan sebagai berikut ini:

Grup berdasarkan faktor aktif - arisan	Randomisasi	Pengukuran sebelum treatmen	à	Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran di variabel dependen (Y)
Rp 100.000,00	R	P1	à	T1	à	P2
Rp 200.000,00	R	P3	à	T2	à	P4
Rp 300.000,00	R	P5	à	T3	à	P6
Rp 400.000,00	R	P7	à	T4	à	P8

 Tujuan dari contoh eksperimen ini adalah untuk mengetahui efek dari arisan terhadap indeks kinerja ibu-ibu. Empat macam bentuk arisan tersedia, yaitu sebesar Rp 100.000,00, Rp 200.000,00, Rp 300.000,00, Rp 400.000,00. Oleh karena itu, subyek dikelompokkan ke dalam empat. Misalnya dipilih 20 subyek dan masing-masing grup dapat berisi 5 subyek yang dipilih secara random. Masing-masing grup diukur nilai awalnya terlebih dahulu berupa nilai prestasi awal yaitu (P₁, P₃, P₅ dan P₇) masing-masing untuk grup pertama, kedua, ketiga dan keempat. Treatmen kemudian diberikan untuk masing-masing grup. Grup berdasarkan faktor diberi treatmen berupa arisan sebesar Rp 100.000,00 (T₁), grup kedua diberi treatmen berupa arisan sebesar Rp 200.000,00 (T₂), grup ketiga diberi treatmen berupa arisan sebesar Rp 300.000,00 (T₃) dan grup keempat diberi treatmen berupa arisan sebesar Rp 400.000,00 (T₄). Setelah diberi treatmen, untuk beberapa waktu setelahnya, nilai indeks kinerja masing-masing grup diukur kembali, yaitu (P₂, P₄, P₆ dan P₈) masing-masing untuk grup pertama, kedua, ketiga dan keempat. Hasil dari eksperimen adalah (P₂ – P₁), (P₄ – P₃), (P₆ – P₅) dan (P₈ – P₇) masing-masing untuk grup pertama, kedua, ketiga dan keempat.

2)   Desain Blok yang Diacak (Randomized Block Design)

Desain ini menggunakan dua buah faktor, yaitu faktor aktif yang berupa treatmennya dan faktor blokan yang merupakan nilai variabel ekstrani. Efek dari variabel ekstrani seharusnya sudah tidak berpengaruh jika subyek di masing-masing grup dipilih secara random. Akan tetapi jika sampel kecil, kemungkinan randomisasi tidak tercapai, sehingga variabel ekstrani perlu dikontrol tersendiri. Misalnya faktor aktif yang membagi ke dalam 4 grup eksperimen adalah arisan dan faktor blokan adalah pekerjaan ibu-ibu (ibu RT dan pegawai), sehingga bentuk dari desain ini adalah sebagai berikut ini:

		Faktor Blokan - Pekerjaan
		Ibu RT					Pegawai
Grup berdasarkan Faktor Aktif - Arisan	Randomisasi	Pengukuran Sebelum teratmen	à	Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran di variabel dependen (Y)	Pengukuran sebelum treatmen	à	Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran di variabel dependen (Y)
Rp 100.000,00	R	P1	à	T1	à	P2	P9	à	T1	à	P10
Rp 200.000,00	R	P3	à	T2	à	P4	P11	à	T2	à	P12
Rp 300.000,00	R	P5	à	T3	à	P6	P13	à	T3	à	P14
Rp 400.000,00	R	P7	à	T4	à	P8	P15	à	T4	à	P16

Perhatikan perbedaan antara faktor aktif yaitu berupa nilai arisan yang diberikan sebagai treatmen di masing-masing grup dan faktor blokan berupa pekerjaan ibu-ibu (ibu RT dan pegawai) yang tidak diberikan sebagai treatmen tetapi memang sudah ada. Tujuan eksperimen dari bentuk desain ini adalah untuk melihat efek arisan yang berbeda terhadap indeks kinerja ibu-ibu dan untuk melihat apakah pekerjaan juga mempengaruhi hasil penelitian. Hasil dari eksperimen untuk ibu RT adalah (P₂ – P₁), (P₄ - P₃), (P₆ – P₅) dan (P₈ - P₇) berturut-turut untuk grup yang mendapat arisan sebesar Rp 100.000,00, Rp 200.000,00, Rp 300.000,00 dan Rp 400.000,00. Untuk pegawai, hasil dari eksperimen adalah (P₁₀ – P₉), (P₁₂ – P₁₁), (P₁₄ – P₁₃) dan (P₁₆ – P₁₅) berturut-turut untuk grup yang mendapat arisan sebesar Rp 100.000,00, Rp 200.000,00, Rp 300.000,00 dan Rp 400.000,00.  

3)   Desain Empat Persegi Latin (Latin Square Design)

Desain ini menggunakan dua faktor blokan dengan jumlah kolom dan baris yang sama jumlahnya. Misalnya faktor blokan pertama adalah besarnya penghasilan dan faktor blokan kedua adalah potensi pembicaraan dalam arisan. Penelitian ini ingin membuktikan apakah besarnya arisan (treatmen yang diberikan) mempunyai efek terhadap indeks kinerja ibu-ibu dengan memperhatikan besarnya penghasilan dan potensi pembicaraan dalam arisan. Untuk contoh ini, treatmen arisan dikelompokkan ke dalam tiga macam treatmen, yaitu arisan rendah (T₁), arisan sedang (T₂) dan arisan tinggi (T₃). Besarnya penghasilan dikelompokkan ke dalam tiga kategori yaitu rendah, sedang dan tinggi. Nilai potensi pembicaraan dalam arisan juga dikelompokkan ke dalam tiga kategori yaitu cukup, baik dan memuaskan. Dengan demikian jumlah kolom dan jumlah baris dalam desain ini adalah sama, yaitu sebanyak tiga kolom dan tiga baris, sehingga dihasilkan sebanyak 9 sel.

Treatmen kemudian diberikan kepada masing-masing sel secara random tetapi treatmen yang sama tidak boleh muncul lebih dari sekali untuk baris atau kolom yang sama. Batasan ini yang membuat desain ini harus simetris mempunyai jumlah baris dan kolom yang sama. Misalnya untuk baris pertama (besarnya penghasilan rendah) dan kolom pertama (nilai potensi pembicaraan masuk cukup) secara random terpilih treatmen T₃ (arisan besar), kolom kedua (nilai potensi pembicaraan masuk baik) secara random terpilih treatmen T₁ (arisan kecil), maka kolom ketiga (nilai potensi pembicaraan masuk memuaskan) harus diberi treatmen T₂ (arisan sedang), karena treatmen yang lainnya, yaitu T₃ dan T₁ sudah diberikan ke kolom-kolom lainnya. Demikian juga untuk baris kedua dan ketiga untuk masing-masing kolomnya tidak ada treatmen yang sama sebagai berikut ini:

Grup berdasarkan Faktor Blokan – Besarnya Penghasilan

Faktor Blokan – Nilai potensi pembicaraan dalam arisan

Cukup

Baik

Memuaskan

Pengukuran sebelum treatmen

à

Pemberian treatmen di variabel independen (X)

à

Pengukuran di variabel dependen (Y)

Pengukuran sebelum treatmen

à

Pemberian treatmen di variabel independen (X)

à

Pengukuran di variabel dependen (Y)

Pengukuran sebelum treatmen

à

Pemberian treatmen di variabel independen (X)

à

Pengukuran di variabel dependen (Y)

Rendah

P1

à

T3

à

P2

P7

à

T1

à

P8

P13

à

T2

à

P14

Sedang

P3

à

T2

à

P4

P9

à

T3

à

P10

P15

à

T3

à

P16

Tinggi

P5

à

T1

à

P6

P11

à

T2

à

P12

P17

à

T1

à

P18

4)   Desain Faktorial (Factorial Design)

Jika di desain empat persegi latinmenggunakan dua buah faktor blokan, maka di desain faktorial menggunakan dua buah faktor aktif. Dengan demikian desain ini menggunakan dua buah treatmen sekaligus untuk tiap-tiap selnya. Misalnya faktor aktif yang pertama adalah besarnya iuran arisan yang terdiri dari tiga kategori, yaitu arisan kecil, sedang dan besar. Faktor aktif kedua adalah penjelasan yang diberikan tentang iuran arisan tersebut yang dikelompokkan ke dalam diberi penjelasan dan tidak diberi penjelasan. Bentuk dari desain ini adalah sebagai berikut:

Grup berdasarkan Faktor Aktif – arisan	Faktor Aktif - Penjelasan
	Diberi penjelasan					Tidak diberi penjelasan
	Pengukuran sebelum treatmen	à	Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran di variabel dependen (Y)	Pengukuran sebelum treatmen	à	Pemberian treatmen di variabel independen (X)	à	Pengukuran di variabel dependen (Y)
Kecil	P1	à	TBS1 TP1	à	P2	P9	à	TBS1 TP2	à	P10
Sedang	P3	à	TBS2 TP1	à	P4	P11	à	TBS2 TP2	à	P12
Besar	P5	à	TBS3 TP1	à	P6	P13	à	TBS3 TP2	à	P14

Treatmen arisan terdiri dari pemberian iuaran arisan kecil (TBS₁), iuran arisan sedang (TBS₂) dan iuran arisan besar (TBS₃). Treatmen penjelasan diberikan sehubungan dengan arisan terdiri dari diberi treatmen penjelasan (TP₁) dan tidak diberi treatmen penjelasan (TP₂). Tiap-tiap sel mendapatkan kombinasi treatmen-treatmen ini. Misalnya sel di baris pertama dan kolom pertama akan mendapatkan treatmen TBS₁ dan TP₁, sel di baris pertama dan kolom kedua akan mendapatkan treatmen TBS_­1 dan TP₂ dan seterusnya.

5)   Analisis Kovarians

Dengan pengacakan, orang bisa mengemukakan bahwa pengukuran “sebelum” menunjukkan perbedaan tingkat pengetahuan rata-rata di antara kelompok eksperimental dengan kelompok kontrol. Dengan analisis kovarians, orang dapat menyesuaikan secara statistik untuk perbedaan “sebelum” ini.

   Eksperimen Lapangan:Quasi-Eksperimen atau Semi-Eksperimen

Di bawah kondisi-kondisi lapangan, kita seringkali tidak dapat mengontrol variabel-variabel extraneous atau perlakuan eksperimental untuk menggunakan desain eksperimental sejati. Karena kondisi-kondisi stimulus terjadi di dalam lingkungan alamiah, eksperimen lapangan dibutuhkan.

     Dalam quasi-eksperimen (eksperimen pura-pura), kita acapkali tidak dapat mengetahui kapan atau kepada siapa mengekspos perlakuan eksperimental. Tetapi, biasanya kita dapat memutuskan kapan dan siapa untuk ukuran. Quasi-eksperimen adalah inferior terhadap desain eksperimental sejati, tetapi biasanya superior untuk desain praeksperimental.

1)   Desain Kelompok Kontrol Nonekuivalen

Desain ini adalah desain quasi-eksperimental yang kuat dan banyak dipakai. Ada dua variasi. Yang satu adalah desaine ekuivalen yang utuh dimana keanggotaan kelompok eksperimental dan kelompok kontrol dirakit secara alami. Variasi kedua, desain kelompok eksperimental yang dipilih-sendiri, adalah lebih lemah karena para sukarelawan direkrut ke bentuk kelompok eksperimental, sedangkan subjek yang bukan sukarelawan digunakan untuk kontrol. Jika hasil-hasil prates adalah berbeda secara signifikan, ada sebuah pertanyaan tegas tentang kemampuan perbandingan (comparability) yang dimiliki kelompok-kelompok itu. 

2)   Desain Prates-Pascates Sampel Terpisah

Desain ini merupakan desain yang paling aplikatif bila kita tidak dapat mengetahui kapan dan untuk siapa perlakuan diberlakukan tetapi dapat memutuskan kapan menetapkan ukuran dan untuk siapa. Sejarah dapat mengacaukan hasil eksperimen, tetapi dapat diatasi dengan mengulang studi tersebut di waktu lain dalam setting yang lain. Sebaliknya, sejarah dianggap superior terhadap eksperimen sejati dalam validitas eksternal. Kekuatannya diakibatkan oleh keberadaannya sebagai eksperimen lapangan di mana sampel-sampel biasanya diambil dari populasi ke eksperimen yang kita harapkan dapat menggeneralisasi penemuan kita.

3)   Desain Deret Berkala Kelompok

Sebuah deret berkala (time series) memperkenalkan observasi yang diulang sebelum dan sesudah perlakuan dan mengizinkan subjek untuk bertindak berdasarkan kemauannya sendiri. Desain kelompok perlakuan tunggal ini memiliki pengukuran sebelum dan setelah sebagai satu-satunya kontrol. Format deret berkala khususnya bermanfaat dimana secara reguler menjaga catatan-catatan merupakan bagian lingkungan yang alami dan tidak mungkin bersifat reaktif. Pendekatan deret berkala adalah cara yang baik untuk mempelajari kejadian-kejadian yang tidak direncanakan dalam cara ex post facto.

Masalah validitas internal untuk desain ini adalah sejarah. Untuk mengurangi risiko, kita simpan sebuah catatan dari faktor-faktor extraneous selama eksperimen berlangsung dan berupaya menyesuaikan hasil-hasilnya untuk merefleksikan pengaruhnya.